Weinig wind- en zonne-energie: energieflauwte in Nederland

Op dagen met zowel weinig wind als weinig zon kan er gebrek ontstaan aan wind- en zonne-energie. Hoe vaak komen zulke dagen voor, en voor hoeveel dagen moet je energie opslaan om ook op donkere en windarme dagen voldoende energie te hebben?

We gaan uit van drie scenario’s die elk jaargemiddeld twee keer zoveel elektrische energie leveren als er nodig is, namelijk alleen zonne-energie, alleen windenergie, en evenveel zonne- als windenergie. Energie die niet direct gebruikt wordt, kan worden opgeslagen. We nemen aan dat elke dag evenveel elektrische energie nodig is: het daggebruik, en beperken ons tot zon en wind op land.

Op hoeveel dagen is er te weinig zon en wind?

Figuur 1 toont de jaarlijkse gang van de beschikbare energie voor de drie scenario’s, op basis van metingen in de periode 1991-2020 van de zonnestraling en de windsnelheid op 14 over het land verspreide KNMI stations. Het jaargemiddelde is op één genormeerd, en voor windenergie is de derde macht van de windsnelheid gebruikt. In de zomer is er het meeste zon en het minste wind, in de winter is het andersom.  Bij alleen windenergie is er te weinig energieproductie op gemiddeld 17 dagen en op maximaal 44 dagen per jaar.  Bij alleen zonne-energie zijn deze periodes veel langer, gemiddeld 73 dagen en maximaal 99 dagen per jaar. Bij de combinatie van zon en wind is de situatie iets beter dan bij alleen wind, gemiddeld 13 en maximaal 35 dagen per jaar. Een verdere verbetering treedt op als we de stations koppelen: dan is de langste periode nog maar 30 dagen.

Voor hoeveel dagen opslaan?

Voor hoeveel dagen moet je energie opslaan om altijd voldoende energie te hebben? Deze energie is nodig om het tekort aan te vullen in periodes met te weinig zon en wind.  Bij de combinatie van zon en wind is het grootste cumulatieve tekort in een jaar gemiddeld 5 maal het daggebruik. Het hoogste tekort in 30 jaar is 13 maal het daggebruik.  Als je de stations koppelt is dat gemiddeld 4 maal het daggebruik. Het hoogste tekort in 30 jaar is dan 8 maal het daggebruik (figuur 2).

Bij het scenario waarbij zonne- en windenergie elk jaargemiddeld even veel energie leveren als er nodig is voor direct gebruik, kan Nederland dus volstaan met een reserve-opslag van 8 maal het daggebruik.

 

KNMI-klimaatbericht door Rinus Scheele